Investigation on Forest Soil Dynamics at Onsan Industrial Estate and Mt. Mani by the Assay of Dehydrogenase Activity, Denitrifying and Sulfur-Reducing Bacteria

탈수소효소(脫水素酵素), 탈질균(脫窒菌) 및 황산환원균(黃酸還元菌)의 정량(定量)을 통(通)한 온산공단(溫山工團)과 마니산(摩尼山) 산림토양(山林土壤)의 동태(動態) 조사(調査)

This study was conducted to figure out the relationships among soil chemical properties and bacterial biomass related to denitrification and sulfur-reducing and the activity of dehydrogenase, and ultimately to consider the usefulness of dehydrogenase activity as a tool for evaluating the dynamics of forest soil ecosystem. Four sites were selected for the collection of soil samples within two regions(Onsan industrial estate as a polluted region and Mt. Mani at Kanghwa island as a clean area) with two forest types (coniferous and deciduous stands). The soils of Mt. Mani showed higher amount of organic matter, total nitrogen and available phosphorus than those collected from Onsan industrial estate, which indicated that the soils were more beneficial for microbial growth than those of Onsan. The dehydrogenase activity was more sensitive than the denitrifying bacteria or sulfur-reducing bacteria since the activity was significantly different between the regions and season while the two bacterial biomass were not significantly different between the two regions. In addition, the dehydrogenase activity showed relatively high correlation coefficients with organic matter(r=0.53, p=0.004), total nitrogen(r=0.41, p=0.008) and C/Ava. P-ratio(r=-0.52, p=0.001), which was thought to be closely related with microbial activity. Thus, the dehydrogenase activity was thought to be a useful index of soil ecosystem dynamics with considering that the technique need to be applied with the same soil texture for the comparison of the activity as other researchers indicated.

본 연구는 토양의 화학적 특성과 탈질소, 황 환원에 관여하는 세균류 및 탈수소효소 활성의 관계를 살펴보고, 궁극적으로는 산림 토양생태계의 동태를 평가하는 도구로 탈수소효소를 활용할 수 있는지에 대하여 고찰한 것이다. 오염지역으로 여겨지는 온산공단 주변과 해안의 청정지역인 강화도 마니산에서 각각 침엽수림과 활엽수림을 산정, 총 4개 임분을 대상으로 본 연구를 수행하였는데, 마니산 토양은 온산공단 주변에 비하여 상대적으로 유기물, 질소, 유효인산 등의 함량이 높아 미생물의 활동에 유리한 것으로 여겨졌다. 한편, 탈질균이나 황산환원균은 지역간 차이가 없었던 반면, 탈수소효소의 활성은 지역이나 시기에 따른 변화를 뚜렷이 나타내어 두 종류의 미생물 정량기법에 비하여 훨씬 민감하게 나타났다. 또한, 탈수소효소는 미생물의 활성과 깊은 관계가 있는 것으로 여겨지는 유기물함량(r=0.53. p=0.004), 전질소(r=0.41. p=0.008)나 C/Ava. P 비율(r=-0.52. p=0.001) 등과 비교적 높은 상관관계를 나타내었다. 따라서, 비슷한 토성을 지녀야 비교가 가능하다는 다른 연구자들의 지적을 감안하여 수행한다면, 토양생태계의 동태를 파악하는 지표로서 탈수소효소를 활용할 수 있을 것으로 여겨진다.